Interakce fibromyalgie a syndromu dráždivého tračníku: Možná role pro střevní mikroflóru a osu střevo-mozekⅡ

2. Lidská mikrobiota a osa střevo-mozek ve zdraví a nemoci

Lidská střevní mikroflóra se skládá z komplexního, dynamického a heterogenního ekosystému obývaného více než bilionem mikroorganismů včetně bakterií, archeí, hub, virů, prvoků a helmintů, které interagují mezi sebou a s hostitelem [39–41]. bakteriální populace, lidská střevní mikroflóra zahrnuje sedm kmenů: Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia a Cyanobacteria, přičemž Bacteroidetes a Firmicutes představují více než 90 % všech bakterií [42]. Poměr mezi Firmicutes a Bacteroidetes je považován za důležitý parametr, který je třeba vzít v úvahu při léčbě střevních poruch [43]. Bacteroidetesphylum zahrnuje rody Bacteroides a Prevotella, kmen Firmicutes zahrnuje rody Clostridium, Eubacterium a Ruminococcus [44].

Klikněte na rychle působící laxativum

Přesto se relativní bohatství bakteriálních kmenů může mezi jednotlivci významně lišit [44]. Vztah mezi lidským hostitelem a střevní mikroflórou je jak komenzální, tak vzájemný: zatímco hostitel poskytuje ekologické místo pro všechny složky střevní mikroflóry, některé z nich přispívají k rozvoji hostitele, zdatnosti a metabolismu. Především tím, že žijí a replikují se. na střevních površích vytváří střevní mikroflóra stabilní systém, který zabraňuje invazi patogenních mikroorganismů. Kromě toho střevní mikroby syntetizují několik tříd živin, jako jsou aminokyseliny s rozvětveným řetězcem, aminy, fenoly, indoly, kyselina fenyloctová a vitamíny [41,45–47]. Zejména Bacteroides se podílí na syntéze biotinu, riboflavinu, pantothenátu a askorbátu, zatímco Prevotella se podílí na syntéze thiaminu a folátu [44].

Střevní mikroflóra přispívá k syntéze žlučových kyselin a cholesterolu a také k vstřebávání vápníku, hořčíku a železa [46,48]. Kromě toho ve stresových podmínkách zvyšuje vstřebávání živin prodloužením délky střevních klků a mikroklků. Střevní mikroflóra je považována za hlavního zprostředkovatele metabolismu nestravitelných sacharidů, jako je celulóza, pektin a oligosacharidy, na mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA) (acetát, propionát a butyrát), které produkují především Firmicutes, Bacteroidetes a některé anaerobní střevní mikroorganismy [49].

Jsou rychle absorbovány epiteliálními buňkami buď pasivní difúzí nebo aktivním transportem přes G protein-coupledreceptory, jako jsou GPR41, GPR43 a GPR109A [50]. SCFA, zejména kyselina máselná a butyrát, jsou známy jako zásadní pro udržení střevní bariéry, protože mají schopnost podporovat expresi mucinů, antimikrobiálních peptidů a proteinů s úzkým spojením [41,45,51,52]. prokázáno, že má protizánětlivé účinky. Zejména prostřednictvím vazby na GPR43 butyrát indukuje produkci protizánětlivých cytokinů, jako jsou TGF a IL-10, a také upregulaci FoxP3, hlavního transkripčního faktoru regulačních T buněk (Tregs) [50]. Butyrát také inhibuje aktivitu histondeacetylázy a downreguluje nukleární faktor-κ , jeden z hlavních mediátorů zánětlivé odpovědi [50]. Kromě toho kombinace propionátu a butyrátu inhibuje zánět vyvolaný lipopolysacharidem (LPS) aktivací Tregs a snížením produkce zánětlivých cytokinů, jako jsou IL-6 a IL-12 [53].

Předklinické důkazy také naznačují, že střevní mikroflóra a její metabolity se podílejí na modulaci chování a mozkových procesů, včetně reakce na stres, emočního chování a modulace bolesti [54]. Bylo popsáno, že střevní mikroflóra je schopna syntetizovat řadu neurotransmiterů a neurotrofních faktorů, jako je dopamin, noradrenalin, serotonin, kyselina gama-aminomáselná (GABA), acetylcholin a histamin, které mohou ovlivnit centrální nervový a periferní enterální systém [40, 55]. Signalizace z enterické mikrobioty do mozku je zprostředkována prostřednictvím epiteliálních buněk, receptorem zprostředkované signalizace a přímou stimulací buněk lamina propria [4]. Na druhé straně mozek působí na střevní mikroflóru prostřednictvím změn gastrointestinální motility, permeability a uvolňovánísignálních molekul v lumen střeva.

Toto spojení, známé jako osa střevo-mozek, je mimořádně důležité pro udržení gastrointestinální homeostázy. Osa střevo-mozek se také podílí na regulaci neuronálních, endokrinních a imunitních drah [38,40,56]. Proto je stabilní mikrobiota kritická pro udržení normální střevní fyziologie a správný přenos podél osy střevo-mozek. Naopak dysbióza, tj. nerovnováha uvnitř střevních mikrobiálních populací, negativně ovlivňuje guthomeostázu a může způsobit nepřiměřenou aktivitu osy střevo-mozek [43,57] a také narušení centrálního zpracování senzorických vstupů [57,58] ]. Bylo navrženo, že s nástupem střevní dysbiózy souvisí řada rizikových faktorů: expozice antibiotikům a xenobiotikům, jako jsou těžké kovy a pesticidy, obezita, diety s vysokým obsahem tuků a cukrů, genetika hostitele, věk a způsob narození [40, 51]. Dysbióza je spojována s patogenezí mnoha zánětlivých onemocnění [17,25,51]. Kromě toho byly nedávno v FM hlášeny změny ve složení střevní mikroflóry [59,60].

Dysbióza proto může představovat nepříznivý stav přispívající k rozvoji FM. Spolu s dysbiózou představuje SIBO (small střevní bakteriální přerůstání) další typ kvalitativní a kvantitativní alterace střevní mikroflóry, která ovlivňuje komunikaci osy střevo-mozek [61]. Za normálních podmínek kolonizují grampozitivní bakterie se 103 organismy/ml hlavně horní trakt tenkého střeva. Naopak během SIBO se počet bakteriálních kolonií zvýší na více než 105–106 organismů/ml [62]. Lidský hostitel řídí růst střevních bakteriálních populací několika mechanismy. Žaludeční kyseliny totiž likvidují mikroorganismy, peristaltika smete bakterie do tlustého střeva a díky těsným spojením mezi epiteliálními buňkami je zamezeno jejich přístupu.

Kromě toho mnoho antimikrobiálních přípravků přispívá k omezení nadměrného růstu bakterií [63,64]. Porucha jednoho nebo více těchto homeostatických obranných mechanismů, stejně jako určité anatomické abnormality, predisponuje k rozvoji SIBO. Obecně se u pacientů se SIBO projevují nespecifické příznaky, jako je nadýmání, distenze břicha, bolest nebo diskomfort, průjem, únava, úzkost/deprese a slabost [4]. Byla skutečně pozorována podobnost symptomů mezi FM a SIBO, což naznačuje možnou roli SIBO u FM [65,66].

3. Složení mikrobioty u pacientů s FM: podobnosti a rozdíly s IBS

Jak již bylo zmíněno, změny střevní mikroflóry mohou ovlivnit osu střeva a mozku [43,67]. Je tedy pravděpodobné, že dysbióza může hrát roli v patogenezi FM změnou vnímání a zpracování bolestivých podnětů [2,68]. V souladu s tím analýza střevní mikroflóry u pacientů s FM prokázala změněné složení [59,60].

Konkrétně druhy bakterií patřících do čeledí Lachnospiraceae a Ruminococcaceae a také k rodům Eubacterium a Bifidobacterium vykazovaly nižší početnost ve střevní mikrobiotě pacientů s FM, zatímco čeleď Rikenellaceae a mnoho druhů patřících do třídy Clostridiaclass byly nadměrně zastoupeny [59,60]. Mnoho druhů, jejichž četnost je u pacientů s FM změněna, se účastní metabolismu SCFA. Lachnospiraceae se skutečně podílejí na syntéze kyseliny máselné, zatímco druhy Eubacterium a Faecalibacterium prausnitzii, které patří k Ruminoccaceae, produkují butyrát [53]. Jejich vyčerpání by tedy naznačovalo zhoršenou produkci SCFA, což by následně negativně ovlivnilo propustnost střeva. Protože hlavní část střevních bakterií tvoří gramnegativní druhy LPS, může prosakující střevní bariéra způsobit jeho systémové uvolňování. Na periferii může LPS zlepšit vnímání bolesti buď přímou interakcí s periferními neurony, nebo způsobením široké aktivace imunitního systému, který zase vylučuje zánětlivé mediátory senzibilizující nociceptorneurony [69].

SCFA navíc modulují permeabilitu hematoencefalické bariéry tím, že přispívají ke správné organizaci těsných spojení [70]. V případě deplece SCFA by se tedy LPS mohl dostat i do centrálního nervového systému (CNS) a působit na centrální úrovni. V neposlední řadě mají SCFA protizánětlivou aktivitu tím, že snižují chemotaxi leukocytů, adhezi a sekreci prozánětlivých faktorů, čímž působí proti účinkům LPS [71]. Tyto příznivé účinky jsou však závislé na dávcebylo prokázáno, že vysoké koncentrace butyrátu podporují apoptózu střevních buněk, a tím narušují střevní bariéru [72].

U pacientů s FM je rozšířeno několik bakterií ze třídy Clostridia produkujících SCFA [60]. V souladu s tímto pozorováním byla u těchto subjektů zvýšená koncentrace kyseliny máselné v séru a moči [60,68], což podporuje hypotézu dysregulované produkce SCFA u pacientů s FM spíše než deficitu. Na druhé straně bakterie z Bifidobacterium rodu se účastní metabolismu neurotransmiterů syntetizací GABA z glutamátu [73]. GABA je nejdůležitější inhibiční neurotransmiter v CNS a působí tak, že indukuje hyperpolarizaci neuronů a zvyšuje práh excitability, čímž působí proti vnímání bolesti a přenosu nociceptivními neurony. Naopak glutamát působí opačně a představuje tak hlavní excitační neurotransmiter zapojený do senzibilizace bolesti [74].

V důsledku toho by snížená přítomnost bakterií schopných produkovat GABA, jako je Bifidobacterium, změnila rovnováhu GABA/glutamát ve prospěch GABA. V souladu s tím bylo zjištěno, že periferní hladiny glutamátu jsou u pacientů s FM zvýšené [59]. Celkově to naznačuje, že zvýšená a rozptýlená citlivost na bolest pozorovaná u pacientů s FM by mohla zahrnovat sníženou schopnost střevní mikroflóry produkovat GABA, což by společně se zvýšenou permeabilitou střevní bariéry způsobilo systémovou akumulaci glutamátu a rozsáhlou excitaci nociceptorových neuronů. Bakteriální druhy patřící do třídy Clostridia byly také spojeny se symptomy závažnosti onemocnění, včetně rozšířeného indexu bolesti, intenzity bolesti, únavy a změn spánku [60]. Mezi členy Clostridia bylo navrženo, že Clostridium cinders zvyšuje senzibilizaci bolesti kvůli jejich roli při produkci žlučových kyselin. C. scindens je jedním z mála druhů schopných provádět 7a-dehydroxylaci potřebnou pro konverzi z primárních žlučových kyselin na sekundární [75], o nichž se předpokládá, že se účastní nocicepce [38].

V souladu s tím bylo zjištěno, že sekundární žlučové kyseliny jsou významně změněny v séru pacientů s FMM a že jsou spojeny se zvýšenou přítomností C. cinder a generalizovanou modifikací v relativní přítomnosti bakteriálních druhů připisovaných produkci žlučových kyselin ve střevě. Zejména bylo hlášeno snížení kyseliny -muricholové, o které je známo, že je degradována C. scindens. Navíc koncentrace kyseliny -muricholové v séru negativně korelovala s příznaky FM, což nepřímo podporuje možnou patogenetickou roli C. škváry a změny žlučových kyselin jako následný mechanismus u FM [76,77]. Na druhou stranu, žlučové kyseliny jsou toxické pro grampozitivní bakterie a indukují expanzi klostridií, čímž současně vyčerpávají prospěšné druhy [78].

Prostřednictvím pozitivní zpětné vazby by tedy žlučové kyseliny mohly dále posílit střevní dysbiózu pozorovanou u FM. Zajímavé je, že změny ve složení střevní mikroflóry pozorované u FM byly také hlášeny u IBS (tabulka 1). Rodina Ruminococcaceae, včetně F. prausnitzii, a rod Bifidobacterium jsou u pacientů s IBS redukovány [52,79–81]. Množství F. prausnitziiabundance negativně korelovalo se závažností symptomů u IBS [82], v souladu s jeho úlohou při ochraně střevní bariéry prostřednictvím produkce SCFA. Je zajímavé, že v nezánětlivém potkaním modelu podobném IBS byly pozorovány symptomy onemocnění a deplece F. prausnitzii u zvířat, která zažívala stresující události v raném věku [83], což posilovalo koncept, že neurotransmise může modulovat složení střevní mikroflóry prostřednictvím osy střevo-mozek, což zase ovlivňuje nástup bolestivých podnětů. Na druhé straně bylo prokázáno, že bakterie z rodu Bifidobacterium mají několik ochranných účinků na guthomeostázu, jako je upregulace proteinů s úzkým spojením a také downregulace produkce zánětlivých mediátorů ze střevních i imunitních buněk [84–86} ]. Deplece rodu Bifidobacterium by proto mohla přispět k nástupu střevních příznaků jak u IBS, tak u FM.

Nicméně vzhledem ke své schopnosti snižovat zánět na systémové úrovni [86] a produkovat GABA [73] může rod Bifidobacterium pravděpodobně také ovlivnit CNS. Bylo prokázáno, že hojnost rodu Bifidobacterium je u pacientů s IBS negativně spojena s depresí [87,88]. Ohledně Lachnospiraceae bylo hlášeno více protichůdných důkazů. Obohacení o tuto bakteriální rodinu bylo specificky pozorováno u pacientů s IBS s průjmem [89–91].

Když však byla střevní mikroflóra u pacientů s IBS charakterizována bez ohledu na střevní symptomatologii, byla hlášena obecná deplece Lachnospiraceae [92–94].

Možná, že tento rozpor může být způsoben obohacením/vyčerpáním specifických druhů v rámci této rodiny, které nebyly v těchto studiích podrobně charakterizovány. Je třeba poznamenat, že nízké hladiny Lachnospiraceae byly hlášeny u pacientů s IBS, kteří vykazovali úzkost a depresi [93,95,96], což jsou běžné příznaky u FM [25], což naznačuje, že Lachnospiraceae může být specificky zapojena do nástupu psychického stresu pozorovaného u těchto dvou onemocnění. .

Ačkoli je k dispozici velmi málo údajů o zvýšeném výskytu C. cinders u IBS [97], úloha žlučových kyselin v onemocnění je jinak dobře známá. U pacientů s IBS, zejména u pacientů s průjmovými příznaky, byly hlášeny zvýšené hladiny fekálních žlučových kyselin. Žlučové kyseliny se skutečně podílejí na několika jevech spojených s průjmem, jako je zvýšená propustnost střev, motilita střev a bolesti břicha [98]. V souladu s tím byla expanze C. scindens specificky hlášena u průjmových pacientů s IBS [99].

Na rozdíl od FM (tabulka 1) bylo nedávno zjištěno, že abundance rodu Eubacterium u pacientů s IBS je zvýšená u IBS a koreluje se závažností symptomů, podobně jako u Lachnospiraceae [89,99]. Na druhé straně, Rikenellaceae, které jsou rozšířené u FM, jsou obvykle deplecí u IBS [90,91], ačkoli někteří autoři korelovali jejich četnost s psychologickými symptomy [95]. U FM byly také hlášeny kvantitativní změny v rámci střevní mikrobioty. U většiny pacientů s FM byl skutečně zjištěn pozitivní test na SIBO, což bylo hodnoceno laktulózo-vodíkovým dechovým testem [65,66]. Incidence SIBO byla vyšší u FM ve srovnání s pacienty s IBS a korelovala se závažností bolesti [66], zatímco použití antibiotik zmírňovalo střevní symptomy u FM i IBS [65 100].

Bylo navrženo, že rozšířená celková bakteriální populace by mohla způsobit masivní translokaci bakteriálních endotoxinů přes poškozenou střevní bariéru, což má za následek zvýšený zánět a hyperalgezii sdílenou FM a IBS [39]. Pacienti s FM však měli tendenci produkovat více vodíku než pacienti s IBS [66], což naznačuje, že spolu s obecným bakteriálním nárůstem se u FM může specificky objevit expanze určitých druhů zapojených do senzibilizace na bolest. Celkově tyto důkazy naznačují, že střevní dysbióza může být běžná hlavní příčinou nástupu FM i IBS. Dysbióza se spolu s SIBO podílí na patogenezi FM a IBS a podobnosti ve změnách střevní mikroflóry by mohly vysvětlit překrývající se příznaky těchto dvou onemocnění.

Přírodní bylinná medicína pro zmírnění zácpy-Cistanche

Cistanche je rod parazitických rostlin, který patří do čeledi Orobanchaceae. Tyto rostliny jsou známé pro své léčivé vlastnosti a po staletí se používají v tradiční čínské medicíně (TCM). Druhy Cistanche se vyskytují převážně v suchých a pouštních oblastech Číny, Mongolska a dalších částí Střední Asie. Rostliny cistanche jsou charakteristické svými masitými, nažloutlými stonky a jsou vysoce ceněny pro své potenciální zdravotní přínosy. V TCM se věří, že Cistanche má tonizující vlastnosti a běžně se používá k výživě ledvin, zvýšení vitality a podpoře sexuálních funkcí. Používá se také k řešení problémů souvisejících se stárnutím, únavou a celkovou pohodou. Zatímco Cistanche má dlouhou historii používání v tradiční medicíně, vědecký výzkum jeho účinnosti a bezpečnosti stále probíhá a je omezený. Je však známo, že obsahuje různé bioaktivní sloučeniny, jako jsou fenylethanoidní glykosidy, iridoidy, lignany a polysacharidy, které mohou přispívat k jeho léčivým účinkům.

Wecistanche'scistanche prášek, cistanche tablety, cistanche kapslea další produkty jsou vyvíjeny pomocípoušťcistanchejako suroviny, z nichž všechny mají dobrý vliv na zmírnění zácpy. Specifický mechanismus je následující: Předpokládá se, že Cistanche má potenciální přínos pro zmírnění zácpy na základě jeho tradičního použití a určitých sloučenin, které obsahuje. Zatímco vědecký výzkum účinku Cistanche na zácpu je omezený, předpokládá se, že má více mechanismů, které mohou přispět k jeho potenciálu zmírnit zácpu. Laxativní účinek:Cistanchese již dlouho používá v tradiční čínské medicíně jako lék na zácpu. Předpokládá se, že má mírný projímavý účinek, který může pomoci podpořit pohyby střev a vyvolat zácpu. Tento účinek lze přičíst různým sloučeninám nacházejícím se v Cistanche, jako jsou fenylethanoidové glykosidy a polysacharidy. Zvlhčení střev: Na základě tradičního použití se má za to, že Cistanche má zvlhčující vlastnosti, konkrétně zaměřené na střeva. Podpora hydratace a lubrikace střev může pomoci změkčit nástroje a usnadnit průchod, a tím zmírnit zácpu. Protizánětlivý účinek: Zácpa může být někdy spojena se zánětem v trávicím traktu. Cistanche obsahuje určité sloučeniny, včetně fenylethanoidních glykosidů a lignanů, o kterých se předpokládá, že mají protizánětlivé vlastnosti. Snížení zánětu ve střevech může pomoci zlepšit pravidelnost stolice a zmírnit zácpu.